CN1114695C - 一种利用植物纤维原料生产酒精的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用植物纤维原料生产酒精的方法，它首先将植物纤维原料粉碎后，加入0.5%-1.5%的稀硫酸进行水解，制得水解液和木质纤维残渣；然后将水解液进行过滤，浓缩成5%-10%的戊糖液；木质纤维残渣经酶解发酵24小时后，制得含有2%-5%酒精的发酵液；菌种放入三角瓶中在30℃的温度下摇床培养后，接入种子罐加氧搅拌发酵后与5%-10%的戊糖液一起进入20M3发酵罐中发酵酶培养，在20M3发酵罐中，制得发酵液，将含有2%-5%酒精的发酵液，通过三塔蒸馏即可制得酒精。本发明工艺简单，生产工序少，生产成本低，生产效率高，无环境污染，具有明显的经济及社会效益。

Description

一种利用植物纤维原料生产酒精的方法
技术领域
本发明涉及一种生产酒精的方法，特别涉及一种利用植物纤维原料生产酒精的方法。
背景技术
酒精是一种重要的工业原料，其用途非常广泛，但其生产大多以粮食为原料，生产成本高，且工艺复杂，制约着酒精工业的发展。
发明内容
本发明的目的就在于利用生物技术，提供一种利用植物纤维原料生产酒精的方法。
本发明的目的是这样实现的，它包括以下步骤：首先将植物纤维原料粉碎后，加入0.5％-1.5％的稀硫酸进行水解，并在100℃-120℃温度条件下，高温灭菌3-4小时，制得水解液和木质纤维残渣；然后将水解液进行过滤，去掉SO4 2-离子，浓缩成5％-10％的戊糖液；木质纤维残渣经酶解发酵24小时后，制得含有2％-5％酒精的发酵液；菌种放入三角瓶中在30℃的温度下摇床培养后，接入种子罐加氧搅拌发酵后与5％-10％的戊糖液一起进入20M3发酵罐中发酵培养，搅拌速度100转/分钟，时间20小时-30小时；在20M3发酵罐中，在温度30℃-45℃、PH值为4-5的条件下，厌氧发酵40-50小时后，制得发酵液，将含有2％-5％酒精的发酵液，通过三塔蒸馏即可制得酒精。其工艺流程见说明书附图。
本发明的目的也可以通过以下技术措施来实现，种子罐中的加氧量为0.5-2.5mg/L，所述植物纤维原料为玉米棒芯、植物秸杆、木糖渣等。
相比现有技术，本发明具有加工工艺简单，生产工序少，生产成本低，生产效率高，无环境污染等优点。
附图及图面说明
附图为本发明工艺流程图
具体实施方式
下面结合实施例以玉米棒芯为例详述本发明，首先将玉米棒芯粉碎除杂水洗后，加入0.5％-1.5％的稀硫酸进行水解，并在100℃-120℃温度条件下，处理3-4小时，制得水解液和木糖渣(木质纤维残渣)；然后将水解液进行过滤，去掉SO4 2-离子，制成5％-10％的戊糖液；木质纤维残渣经酶解发酵后，制得含有2％-5％酒精的发酵液；菌种放入三角瓶中在30℃的温度下摇床培养后，接入种子罐加氧搅拌发酵后与5％-10％的戊糖液一起进入20M3发酵罐中发酵培养，搅拌速度100转/分钟，时间20小时-30小时；在20M3发酵罐中，在温度30℃-45℃、PH值为4-5的条件下，厌氧发酵40-50小时后，制得发酵液，将含有2％-5％酒精的发酵液，通过三塔蒸馏即可制得酒精。
实施例：
首先将玉米棒芯粉碎，在120℃的温度条件下加硫酸(H2So4)水解，其水解得率见下表：
由上表可以看出水解得率与时间、硫酸浓度的关系，确定选用1.09％的硫酸，水解3-4小时制得水解液。然后将水解液进行过滤，去掉SO4 2-离子，浓缩成5％-10％的戊糖液；菌种放入三角瓶中在30℃的温度下摇床培养后，接入种子罐加氧搅拌发酵后与5％-10％的戊糖液一起进入20M3发酵罐中发酵培养，搅拌速度100转/分钟，时间20小时-30小时；制得发酵液，溶氧对戊糖发酵的影响见下表：
溶氧mg/L 发酵时间(h) 糖利用率(％) 酒精得率(％)
0.5 96 81 76
1.0 72 92 90
1.5 72 94 88
2.0 50 95 5
由上表可以看出溶氧与酒精得率有较大的关系，故确定溶氧以1.0 mg/L为宜，使得酒精得率可达90-92％，糖的利用率达92-95％，木糖渣经酶解发酵24小时后，制得含有2％-5％酒精的发酵液；然后将含有2％-5％酒精的发酵液，进入三塔进行蒸馏既制得酒精，实现本发明。本发明利用玉米棒芯代替粮食生产酒精，原料成本可降低60％，且工工艺简单，生产工序少，生产成本低，生产效率高，无环境污染，具有明显的经济及社会效益。

Claims (3)

1、一种利用植物纤维原料生产酒精的方法，包括以下步骤：
a、将植物纤维原料粉碎后，加入0.5％-1.5％的稀硫酸进行水解，并在100℃-120℃温度条件下，高温灭菌3-4小时，制得水解液和木质纤维残渣；
b、然后将水解液进行过滤，去掉SO4 2-离子，浓缩成5％-10％的戊糖液；
c、木质纤维残渣经酶解发酵24小时后，制得含有2％-5％酒精的发酵液；
d、菌种放入三角瓶中在30℃的温度下摇床培养后，接入种子罐加氧搅拌发酵后与5％-10％的戊糖液一起进入20M3发酵罐中发酵培养，搅拌速度100转/分钟，时间20小时-30小时；
e、在20M3发酵罐中，在温度30℃-45℃、PH值为4-5的条件下，厌氧发酵40-50小时后，制得发酵液；
f、将含有2％-5％酒精的发酵液，通过三塔蒸馏即可制得酒精；
2、根据权利要求1所述利用植物纤维原料生产酒精的方法，其特征在于：种子罐中的加氧量为0.5-2.5mg/L。
3、根据权利要求1所述利用植物纤维原料生产酒精的方法，其特征在于：所述植物纤维原料为玉米棒芯、植物秸杆或木糖渣。
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